Mở đầu
Cùng dùng base với một dẫn xuất halogen, nhưng sản phẩm có thể là alcohol hoặc alkene. Ta xem điều kiện phản ứng trước khi thay nhóm trong công thức.
Thế bằng hydroxide trong nước
Khi đun dẫn xuất halogen có X gắn với carbon no cùng dung dịch kiềm, X có thể bị thay bằng OH:
$$\mathrm{R-X+NaOH_{(aq)}\rightarrow R-OH+NaX}.$$
Ví dụ:
$$\mathrm{CH_3CH_2Br+NaOH\xrightarrow{t^\circ}CH_3CH_2OH+NaBr}.$$
Trong thí nghiệm thủy phân bromoethane, sau phản ứng phải trung hòa NaOH dư bằng HNO₃ rồi mới thêm AgNO₃. Kết tủa AgBr màu vàng nhạt chứng tỏ đã tạo ion Br⁻; nếu không trung hòa, Ag⁺ còn tạo Ag₂O kết tủa trong môi trường kiềm và làm sai dấu hiệu quan sát.
Phương trình đơn giản trên không áp dụng nguyên xi khi X gắn trực tiếp với carbon của liên kết đôi hoặc vòng thơm.
Kiểm tra nhanh
Sản phẩm hữu cơ chính khi bromoethane phản ứng với NaOH trong nước là gì?
Ethene ưu tiên trong điều kiện tách với base trong alcohol, đun nóng.
Br được thay bằng OH tạo ethanol.
Phản ứng không cộng hydrogen.
Không có bước oxi hóa tạo aldehyde.
Lời giải
**Cách làm**
$\mathrm{CH_3CH_2Br+OH^-\rightarrow CH_3CH_2OH+Br^-}$; sản phẩm hữu cơ là ethanol.
Tách hydrogen halide
Khi đun alkyl halide có H ở carbon kề với KOH trong alcohol, có thể tách HX:
$$\mathrm{CH_3CH_2Br+KOH\xrightarrow{alcohol,t^\circ}CH_2{=}CH_2+KBr+H_2O}.$$
Nếu có nhiều vị trí tách, áp dụng quy tắc Zaitsev: halogen ưu tiên bị tách cùng H ở carbon bên cạnh có bậc cao hơn, tạo alkene có nhiều nhóm alkyl thế hơn làm sản phẩm chính.
Cách chọn phản ứng trong bài tập
Đọc đồng thời ba dữ kiện:
1. Dung môi nước hay alcohol.
2. Có đun nóng hay không.
3. Cấu tạo có H ở carbon kề carbon mang halogen hay không; nếu có nhiều vị trí thì xét Zaitsev.
Không chỉ nhìn thấy KOH/NaOH rồi kết luận. Phản ứng tách cần hình thành được liên kết đôi và thường được đề nhấn bằng dung môi alcohol, nhiệt độ.
Ví dụ mẫu
1-bromopropane đun với NaOH nước cho propan-1-ol theo phản ứng thế. Với KOH/ethanol, đun nóng theo điều kiện tách, tạo propene. Cả hai giữ ba C nhưng khác nhóm chức và kiểu liên kết.
Luyện tập
2-bromobutane tác dụng KOH trong ethanol, đun nóng, tạo alkene chính nào?
But-1-ene là sản phẩm phụ theo Zaitsev.
Tách H ở carbon kề bậc cao hơn ưu tiên tạo but-2-ene.
Không có tác nhân khử tạo butane.
Butan-2-ol thuộc hướng thế trong dung dịch nước.
Lời giải
**Cách làm**
Theo Zaitsev, Br ưu tiên tách cùng H ở carbon kề bậc cao hơn, nên but-2-ene là sản phẩm chính.
Ghi nhớ
- Dung dịch NaOH, đun nóng thường thế X bằng OH; NaOH/KOH trong alcohol, đun nóng thường tách HX tạo alkene.
- Nếu có nhiều hướng tách, dùng quy tắc Zaitsev.
Đang học